Зертханалық ЖҰмыстарғА Әдістемелік нұСҚАУ
Зертханалық жұмыс тақырыбы: Деэмульгатор и гаситель пены
жүктеу/скачать 1.12 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Пеногаситель с механическим гасителем пены
- Рисунок 5.3. Механический гаситель пены
- 6. Возможно ли применение смазочных веществ – вазелина, солидола и других – для пропитывания сальников
- Основы теории процесса центробежного разделения
- Сепараторы с центробежной непрерывной выгрузкой осадка
1. Зертханалық жұмыс тақырыбы: Деэмульгатор и гаситель пены2. Жұмыс мақсаты: Ознакомление с работой и назначением пеногасителей. 3. Жұмыстың теориялық негізделуі: Чтобы процесс сепарирования был эффективным, необходимо зрелую дрожжевую бражку, выходящую из дрожжерастильных аппаратов, освободить от пены. С этой целью в цехах кормовых дрожжей устанавливают пеногасящее устройство (рисунке 5.1), состоящее из деэмульгатора 1 и гасителя пены 10. Дрожжевая бражка (эмульсия) из дрожжерастильного аппарата поступает через патрубок 2 в деэмульгатор, где распадается на жидкость - дрожжевую суспензию, собирающуюся внизу деэмульгатора, и пену, которая поднимается вверх. Окно 3 служит для приема пены из соседнего деэмульгатора. Образующаяся в деэмульгаторе дрожжевая суспензия по трубе 5 перетекает в гаситель пены 10, где она поднимается по двум трубам с отверстиями 6 и орошает пену, поступающую ровным слоем по лотку 9 из верхней части деэмульгатора. Орошение осуществляется без насоса благодаря разности уровней в деэмульгаторе и трубах 6. Дрожжевую суспензию, в том числе и полученную в гасителе пены, по трубе 7 направляют в дальнейшее производство. Не разрушенная в лотке пена собирается внизу гасителя пены и дополнительно орошается дрожжевой суспензией или водой, подаваемой специальным насосом через дополнительные сопла. Окно 8 соединяет гаситель пены с деэмульгатором. Д Объем деэмульгатора обычно составляет 10% от объема дрожжерас-тильного аппарата. Деэмульгаторы и гасители изготовляются из углеродистой стали марки Ст. 3. Практика показала, что эффективность работы описанного устройства недостаточна и приходится расходовать большое количество химических пеногасителей (олеиновая кислота, сопсток), которые добавляют к орошающей суспензии для лучшего пеногашения. Чтобы уменьшить потери дрожжей, вводят дополнительное орошение стекающей пены. Рисунок 5.1. Деэмульгатор и гаситель пены. Пеногаситель с механическим гасителем пеныВ последнее время в цехах по производству кормовых дрожжей на мелассной барде внедряется пеноотделитель с механическим гасителем пены (рисунок 5.2). В пеноотделителе 3 пена отделяется от дрожжевой суспензии, поднимается вверх, заполняя весь пеноотделитель, и перетекает в механический гаситель пены 8 по трубе 5. Дрожжевая суспензия из пеноотделителя проходит ловушку 2 и насосом 1 вместе с жидкостью (дрожжевой суспензией) из сборника 9 подается на сепарацию. Для более полного отделения пены от жидкости внутри пеноотделителя установлен направляющий цилиндр 4. Верхняя часть пеноотделителя, называемая пено-отстойником, несколько расширена, благодаря чему скорость движения пены замедляется, что также способствует лучшему отделению дрожжевой суспензии. Пеноотделители периодически стерилизуют паром. О Объем пеноотделителя рассчитывается по количеству проходящей через него эмульсии и времени, необходимого для выделения из нее воздуха и углекислоты (20-30 мин). Соотношение диаметра и высоты 1:3. Для спиртовых заводов мощностью 3000, 6000 и 9000 дал спирта в сутки диаметры пеноотделителей соответственно равны 1,5; 2,1 и 2,7 м. Объем пеноотстойника рассчитывают в зависимости от объема пены, обычно составляющий 130-160% объема выделяемой дрожжевой суспензии, и от времени пребывания пены в пеноотстойнике (8-10 мин). Отношение высоты к диаметру 1:2. Рисунок 5.2. Пеноотделитель с механическим гасителем пены.
Механический гаситель пены показан отдельно на рисунке 3. Он представляет собой стальной цилиндр, разделенный специальной перегородкой на две камеры 10 и 4. Внутри корпуса вращаются две крыльчатки 9. Крыльчатки вращаются в разные стороны и приводятся в движение электродвигателем 7 через передачу 8. Пена из пеноотделителя поступает в гаситель сверху по трубе и заполняет всю камеру 10. Вращающиеся с большой скоростью крыльчатки разрушают пену. Образующаяся дрожжевая суспензия собирается в нижней части цилиндрического корпуса, имеющей переточную полость 5. Уровень суспензии определяется расположением патрубка 2, через который она удаляется в приемный сборник. Уровень устанавливается так, чтобы крыльчатки только касались дрожжевой суспензии, не углубляясь в нее и вращаясь только в пене. Для того чтобы пена не попадала вместе с суспензией в выходной патрубок 2, установлен гидрозатвор1, соединяющийся с верхней частью камеры 10 через специальное окно в перегородке. Освобождение цилиндра от суспензии при остановке аппарата производится через патрубок 3. Для внутреннего осмотра и ремонта гасителя имеется боковой люк 6. В В цехах выращивания кормовых дрожжей на зерно-картофельной барде в качестве механического гасителя пены применяется вакуум-насос РМК-2, который устанавливается над деэмульгатором. Вакуум-насос засасывает пену из деэмульгатора и возвращает ее обратно в виде жидкости. Практика показала эффективность такого способа пеногашения. Рисунок 5.3. Механический гаситель пены4. Контрольные вопросы1. Опишите конструкцию и устройство демульгаторов. 2. Опишите конструкцию и устройство пеногасителей. Лабораторная работа № 6
2. Жұмыс мақсаты: Целью настоящей работы является детальное ознакомление с конструкцией заквасочников и сливкосозревательных ванн, с правилами безопасной и рациональной их эксплуатации; выполнение рабочих эскизов деталей. 3. Жұмыстың теориялық негізделуі: В производстве масла применяют два принципиально различающихся между собой промышленных способа: сбивание сливок жирностью 35-50% в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия; поточно-сепараторный способ (или способ преобразования высокожирных сливок). Основное оборудование для производства сливочного масла - заквасочники, сливкосозревательные ванны, маслоизготовители и линии поточного производства масла. Заквасочники представляют собой теплообменные аппараты, в которых осуществляют все рабочие операции по приготовлению закваски: пастеризацию и охлаждение обезжиренного молока; внесение в молоко первичной (материнской) закваски; заквашивание молока и перемешивание; выдерживание в процессе образования сгустка при заданной температуре и охлаждение получаемой закваски. В молочной промышленности применяют односекционные приводные и двух- и четырехкамерные заквасочники. Односекционные заквасочники выпускают двух типоразмеров АПЗ-300 и АПЗ-600 одинаковой конструкции емкостью 300 и 600 л.
Четырехсекционный заквасочник АКЗ-4М  Он представляет собой комплект четырех секций-заквасочников: три секции предназначены для ушатов емкостью по 36 л, одна - для ушата емкостью 18 л. В первых трех секциях приготовляют рабочую закваску, а в последней - первичную (материнскую).
Рис. 6.1. Четырехкамерный заквасочник АКЗ-4 1 - сливная трубка; 2 - ушат емкостью 18 л; 3 - ушат емкостью 36 л; 4 - крышка эаквасочника; 5 - крышка ушата; 6 - термометр; 7 - мутовка; 8 - корпус; 9 - змеевик для рассола; 10 - барботер; 11 - патрубок для впуска воды; 12 - ножка.
Рис.3. Секция-заквасочник 1 - эжектирующее устройство; 2 - ванна внутренняя; 3 - корпус наружный; 4 - ушат; 5 - змеевик; 6 - оправа термометра; 7 - мутовка; 8 - крышка ушата; 9 - крышка секции; 10 - водяная рубашка; 11 - ножки; 12 - теплоизоляция Для пастеризации обезжиренного молока применяют воду, нагреваемую паром, а для охлаждения - рассол, циркулирующий в змеевике. Секция-заквасочник (рис. 6.2) имеет рабочую ванну 2 с теплоизоляцией 12, заключенной в стальной защитный корпус 3. В ванне расположены ушаты 4, змеевик 5 и эжектирующее устройство 1, предназначенное для подогрева воды в теплообменной рубашке 10 паром. Заквасочник снабжен донными патрубками для слива воды и конденсата и для подвода рассола, а также патрубком для выпуска рассола, приваренным вверху ванны. Сверху ушат 4 закрывается крышкой 8, через которую пропущены мутовка 7 для перемешиваемого продукта и термометр с оправой 6. Ушат опирается на кольцо ванны и закрепляется гайками-барашками с накладкой. Сверху заквасочника устанавливается крышка 9 с приваренной оправой для термометра. Каждая секция-заквасочник снабжена тремя ножками 11, расположенными по окружности на равных расстояниях одна от другой. Последовательность работы такая же, как и в заквасочниках АКЗ-4. Каждая секция-заквасочник может работать как самостоятельно, так и в комплекте.
Сливкосозревательные ванны предназначены для созревания сливок. В отечественном маслоделии наибольшее распространение получили сливкосозревательные ванны с качающейся трубчатой мешалкой. Их выпускают четырех типов: ВСГМ-400, ВСГМ-800, ВСГМ-1200 и ВСГМ-2000. В этих ваннах при непрерывном перемешивании сливки охлаждаются, выдерживаются при низкой температуре (созревание), а также подогреваются перед подачей в маслоизготовитель. Рабочая ванна 12 (рис. 6.3) сварной конструкции полуцилиндрической формы с закругленными углами из листового пищевого алюминия или нержавеющей стали, поэтому ее легко чистить и мыть. В днище ванны приварен сливной патрубок, на котором укреплен специальный кран 10 шиберного типа для выпуска продукта. Ванна окружена сварным корпусом 11 из листовой углеродистой стали. Он служит несущей конструкцией для механизмов и устройств ванны.
1 – отводы; 2 – крышка; 3 – механизм ручного действия поворота крышки; 4 – ножки; 5 – электродвигатель; 6 – клиноременная передача; 7 – плита; 8 – редуктор; 9 – кривошипно-шатунный механизм; 10 – кран шибервого типа; 11 – корпус; 12 – рабочая ванна; 13 – мешалка; 14 – барботер; 15 – переливная труба; 14 – трубопровод для подвода пара
Качания мешалки могут изменяться от 60 до 100 угловых градусов. Специальная крышка 2 предохраняет обрабатываемый продукт от загрязнений в период его созревания. Крышку поворачивают червячным механизмом ручного действия 3. Привод мешалки состоит из электродвигателя 5, клиноременной передачи 6, редуктора 8 и кривошипно-шатунного механизма 9, сообщающего мешалке качательные движения. Угол качания регулируют, передвигая специальный палец в продолговатом отверстии коромысла. Электродвигатель установлен на салазках, укрепленных на плите 7, приваренной к торцовой стенке корпуса. Ванны устанавливают на площадках или фундаментах с уклоном около 5 град в сторону сливного крана.
Сливкосозревательные ванны надо тщательно заземлять, периодически осматривать и проверять исправность заземления. Шкивы привода и ремни необходимо закрывать защитным кожухом. Переливная труба должна быть всегда открытой, чтобы не создавалось давление в рубашке ванны. Освободив от сливок, ванну чистят и моют горячей водой, после чего всю поверхность ее вытирают насухо чистой мягкой тканью. Систематически надо контролировать, осматривать и смазывать все трущиеся части приводного механизма, смазывая подшипники мешалки и головки шатуна при ежедневной работе – 1 раз в неделю; механизм поворота крышки – 1 раз в месяц; червяк и сектор подъема крышки – 1 раз в неделю. Корпус редуктора надо периодически заливать маслом. Не реже 1 раза в 6 месяцев все масло из редуктора удаляют, редуктор промывают и вновь наполняют маслом до предусмотренного уровня. Систематически необходимо следить за состоянием сальниковых уплотнений в пустотелых цапфах, в которых качается мешалка. В этом месте рассол или вода поступает из неподвижного трубопровода в качающуюся мешалку. При наличии неисправностей уплотнения хладагент может попасть в продукт. Вначале набивку подтягивают, а затем по мере износа ее удаляют и ставят новую. Применение смазочных веществ – вазелина, солидола и других – для пропитывания сальников недопустимо вследствие опасности попадания их в сливки.
1. Что представляют собой заквасочники? 2. Из чего состоит двухкамерный заквасочник? 3. До какой температуры нагревается молоко в заквасочние? 4. Что представляет собой пространство между рабочей ванной и корпусом сливкосозревательной ванны? 5. Как часто смазывают подшипники мешалки и головки шатуна при ежедневной работе? 6. Возможно ли применение смазочных веществ – вазелина, солидола и других – для пропитывания сальников?Лабораторная работа № 7
2. Жұмыс мақсаты: Практическое изучение конструкции, принципа действия режимов работы, правил рациональной эксплуатации и особенностей технологического расчета сепараторов биотехнологической промышленности. 3. Жұмыстың теориялық негізделуі: Сепарирование широко применяется при концентрировании кормовых и хлебопекарных дрожжей, при разделении эмульсий и осветлении растворов биологически активных веществ перед концентрированием в выпарных аппаратах и ультрафильтрационных установках. Применение сепараторов позволяет обрабатывать большие объемы труднофильтруемых суспензий, интенсифицировать выделение и концентрирование микрооргинизмов и твердых частиц размером более 0,5 мкм. Классификация сепараторов для предприятий биотехнологической промышленности По технологическому назначению жидкостные центробежные сепараторы делят на пять типов:
По конструкции барабана различают:
По способу удаления осадка из ротора сепараторы делятся на:
Основы теории процесса центробежного разделенияВсе жидкости разделяются на так называемые однородные и неоднородные. Примером однородной жидкости служит обычная вода. Чистая вода практически неразделима. Неоднородные жидкости, состоящие из как минимум двух фаз, отличающихся друг от друга разными значениями плотности, разделяются как в поле действия гравитационных так и центробежных сил. Однако скорость разделения в поле действия гравитационных сил значительно ниже чем в поле действия центробежных сил, В молочной промышленности разделению подвергаются такие неоднородные жидкости как молоко (на сливки и обезжиренное молоко либо чистое молоко и загрязнения); сливки (на высокожирные сливки и пахту); сквашенное обезжиренное молоко (на мягкий творожный сгусток и сыворотку) и т.д. В теории разделения неоднородные жидкости принято различать на так называемые суспензии и эмульсии. Суспензия - это неоднородная жидкость, состоящая из двух фаз, причем одна из них является общей или внешней и представляет собой жидкость, а другая является внутренней и представляет собой твердое вещество. Эмульсия в отличие от суспензии состоит из как минимум двух фаз, обе из которых являются жидкими. Природа некоторых пищевых жидкостей настолько сложна, что их нельзя отнести к какому-то конкретному типу жидкостей. Обычное молоко в одном случае рассматривается как суспензия, а в другом как эмульсия, например:
Главным фактором при любом виде разделения является неравенство плотностей фаз составляющих неоднородную жидкость или неоднородную систему. Система разделима лишь в том случае, если плотность одной фазы не равна плотности другой, либо используется такое определение - одна фаза является легкой, а другая является тяжелой, и между ними существует т.н. разность плотностей. Иногда, в теории процесса центробежного разделения разность (1-2) плотностей называют движущей силой или разностью потенциала процесса. Сепараторы – осветлители Сепараторы-осветлители тарелочного типа применяются в микробиологической промышленности для осветления жидкостей и разделения смесей жидкостей или суспензий. К ним относятся герметичные сепараторы типов АСЭ-Б, ОДЛ-637, АСЭ с центробежной выгрузкой осадка (полузакрытые).
Основы теории процесса центробежного разделенияВсе жидкости разделяются на так называемые однородные и неоднородные. Примером однородной жидкости служит обычная вода. Чистая вода практически неразделима. Неоднородные жидкости, состоящие из как минимум двух фаз, отличающихся друг от друга разными значениями плотности, разделяются как в поле действия гравитационных так и центробежных сил. Однако скорость разделения в поле действия гравитационных сил значительно ниже чем в поле действия центробежных сил, В молочной промышленности разделению подвергаются такие неоднородные жидкости как молоко (на сливки и обезжиренное молоко либо чистое молоко и загрязнения); сливки (на высокожирные сливки и пахту); сквашенное обезжиренное молоко (на мягкий творожный сгусток и сыворотку) и т.д. В теории разделения неоднородные жидкости принято различать на так называемые суспензии и эмульсии. Суспензия - это неоднородная жидкость, состоящая из двух фаз, причем одна из них является общей или внешней и представляет собой жидкость, а другая является внутренней и представляет собой твердое вещество. Эмульсия в отличие от суспензии состоит из как минимум двух фаз, обе из которых являются жидкими. Природа некоторых пищевых жидкостей настолько сложна, что их нельзя отнести к какому-то конкретному типу жидкостей. Обычное молоко в одном случае рассматривается как суспензия, а в другом как эмульсия, например:
Главным фактором при любом виде разделения является неравенство плотностей фаз составляющих неоднородную жидкость или неоднородную систему. Система разделима лишь в том случае, если плотность одной фазы не равна плотности другой, либо используется такое определение - одна фаза является легкой, а другая является тяжелой, и между ними существует т.н. разность плотностей. Иногда, в теории процесса центробежного разделения разность (1-2) плотностей называют движущей силой или разностью потенциала процесса. Одним из наиболее важных параметров при расчете сепараторов является расчетный диаметр жирового шарика, выделившегося из молока и содержание жира в обезжиренном молоке. Точной зависимости между ними не установлено, поэтому при расчетах можно ориентироваться на экспериментальные данные (Бремер, Лукьянов, Аболмасов). Бремер представляет эти данные в табличной форме Другие авторы (Аболмасов) представляют эти данные в виде графика, причем данные графика хорошо согласуются с данными опытов Бремера. Для аналитического расчета известна формула В.Д Суркова, однако она дает хорошее совпадение с экспериментальными данными только при малых значениях содержания жира в обрате. По Суркову % жира = = 0,04 ( - 0,5)
При расчете процесса важное значение приобретает так называемое среднелогарифмическое радиальное расстояние (радиус) от оси вращения, на котором факторы, характеризующие процесс сепарирования имеют среднее значение. Rср = Rб - Rм / ln Rб / Rм ,м (7.3) здесь, Rб , Rм- больший и меньший радиусы тарелки, м. Зная среднелогарифмическое значение радиуса, можно определить другие параметры процесса, первым из которых является скорость выделения сливок. Скорость перемещения частиц, или скорость всплытия жировых шариков, составляющих легкую фазу, либо скорость выделения сливок можно определить по так называемой формуле Стокса: = 2 Rср 2 (1- 2) / 18 , м / с (7.4)
- ускорение свободного падения, м / с2; - диаметр жирового шарика, м;
- динамическая вязкость продукта, Па*с; - скорость выделения жировых шариков из молока, м/с. Скорость движения жировых шариков между тарелками складываются из двух скоростей: - скорости всплывания и скорости потока vп. Скорость потока уменьшается по мере удаления от оси вращения барабана, так как увеличивается сечение потока. Скорость всплывания при удалении от оси вращения возрастает, так как увеличивается радиус вращения, вместе с тем увеличивается и центростремительное ускорение. Вследствие этого направление скорости движения жирового шарика изменяется в строну оси вращения. В результате жировые частицы в межтарелочном пространстве перемещаются от нижней поверхности одной тарелки к верхней поверхности другой. Скорость потока определяется : vп = М д о / z 2 Rср h , м / с (7.5) эдесь, М д.о - действительная производительность сепаратора, м3 / с; z - количество тарелок; 2 Rср - длина окружности кольцевой щели , м h - расстояние между тарелками, м Движение молока в межтарелочных пространствах должно быть спокойным (ламинарным). При повышенном биении барабана, неровных поверхностях тарелок ламинарность потока нарушается Кроме того, изменяется процесс всплывания жировых шариков, мелкие шарики не выделяются и попадают в обезжиренное молоко. Характер течения жидкости в межтарелочном пространстве определяется по критерию Рейнольдса Re = vп 2 h / , здесь - кинематическая вязкость молока = / , м2 / с При сепарировании молока часто приходится регулировать содержание жировых шариков т. е. жира в сливках. Для этого открытые сепараторы снабжаются регулировочными винтами, устанавливаемыми на выходе сливок (разделительная тарелка), или на выходе обезжиренного молока ( крышка барабана). Известно несколько конструкций регулировочных винтов, но принцип действия их одинаков. В полугерметических и герметических сепараторах жирность сливок регулируют специальными кранами, установленными на выходе сливок и обезжиренного молока. Взаимосвязь между количеством сливок и их жирностью при сепарировании молока характеризуется следующим уравнением:
Здесь, Мд- количество исходного (цельного) молока, (кг) или производительность сепаратора по исходному молоку, (кг/час). С- количество полученных сливок (кг), либо производительность сепара тора по сливкам (кг/час). О - количество обезжиренного молока (кг), либо производительность сепаратора по обезжиренному молоку Жс- жирность сливок, %. (Обычно 30 -36 %) Жм, Жо- содержание жира в исходном и обезжиренном молоке, % Как прави ло, при сепарировании исходное молоко имеет жирность порядка 2-3-4 %, а обезжиренное молоко в наилучшем случае 0,02-0,03% Между количеством сливок и обезжиренного молока получаемым на сепараторе сливкоразделителе есть определенное соотношение. Обычно, количество сливок и обезжиренного молока определяется из соотношения = С /О = 0.25 - 0,083 Количество сливок, выделенных сепаратором можно определить также по формуле Аболмасова Г.Ф:
жүктеу/скачать 1.12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
ля ускорения распада эмульсии в деэмульгаторе по патрубку 4 подают небольшое количество воздуха.
бразующаяся при механическом пеногашении дрожжевая суспензия через специальный отвод поступает в приемник 9, а отделяющийся при этом воздух удаляется по трубе 6. Для лучшего гашения пены из сборника 7 добавляют химический пеногаситель.
оздух и газы, выделяющиеся при разрушении пены, удаляются по трубе 11. При необходимости в пену вводится химический пеногаситель.
